CN107921791A - 用于将物质沉积于制品上的平行运动设备 - Google Patents

用于将物质沉积于制品上的平行运动设备 Download PDF

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M·R·阿伦
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Abstract

本发明公开了用于将物质沉积到制品上的设备和方法,包括直接在三维制品上印刷和/或装饰三维制品的设备和方法,以及由此被印刷和/或装饰的所述制品。所述设备(20)包括具有在其上或与其邻近的至少第一站点(25)和第二站点(25)的传送机(24)。存在位于所述第一站点处的第一物质沉积装置(26)以及位于所述第二站点处的第二装置诸如功能装置。所述设备和所述方法使得至少在所述第一物质沉积装置定位的所述第一站点处,在所述制品与所述沉积装置之间发生至少两次站点内移动的循环。所述制品和所述沉积装置之间的相对运动可基本上呈平移状态。所述物质沉积装置可在所述站点内移动期间将物质以阵列沉积于所述制品上,从而形成预定图案的不同部分。

Description

用于将物质沉积于制品上的平行运动设备
技术领域
本发明涉及用于将物质沉积到制品的表面上的设备和方法,包括直接在三维制品上印刷和/或装饰三维制品的设备和方法,以及由此被印刷和/或装饰的制品。
背景技术
专利文献中和互联网上公开了印刷的各种设备和方法。公开印刷的设备和方法的专利公布包括:美国专利6,135,654,Jennel;美国专利6,699,352 B2,Sawatsky;美国专利7,210,408 B2,Uptergrove;美国专利7,467,847 B2,Baxter等人;美国专利8,522,989 B2,Uptergrove;美国专利8,579,402 B2,Uptergrove;美国专利8,667,895 B2,Gerigk等人;以及美国专利申请公布US 2011/0232514 A1,Putzer等人;US 2013/0019566 A1,Schach;和US 2014/0285600 A1,Domeier等人;以及法国专利3001915。其它类型的设备和方法包括以Broad的名义提交的美国专利申请公布US 2012/0031548 A1“Apparatus and Method forApplying a Label to a Non-Ruled Surface”中公开的设备和方法。
目前许多努力正致力于在三维制品诸如瓶子等上印刷,特别是喷墨印刷。目前的印刷设备可为单道次或多道次类型。单道次设备的优点在于其比多道次设备更快。多道次设备可实现更好的质量,但是因为印刷头必须以转位方式越过制品多次,所以其比单道次设备更慢。遗憾的是,在当前喷墨技术和当前印刷设备的情况下,可通过直接在三维制品上印刷形成的印刷(诸如标签)的质量不如形成在单独印刷的平坦标签上的质量好。大多数努力似乎致力于尝试改进单道次设备的质量。需要改进的印刷(特别是在三维制品上印刷)设备和方法。
发明内容
本发明涉及用于将物质沉积到制品的表面上的设备和方法,包括直接在三维制品上印刷和/或装饰三维制品的设备和方法,以及由此被印刷和/或装饰的制品。
该设备包括用于在传送方向上运输制品的传送机。该传送机包括其上或与其邻近的至少两个站点,它们包括第一站点和第二站点。该设备还可包括至少一个物质沉积装置。第一物质沉积装置位于第一站点处,并且第二装置(诸如功能装置)位于第二站点处以便对制品执行功能。物质沉积装置可操作,使得至少在第一物质沉积装置定位的第一站点处,使用至少两次站点内移动的循环将物质沉积于制品上。
该设备还可在用于对制品执行功能的一个或多个附加站点处包括任选的功能装置。功能装置可包括但不限于:附加的物质沉积装置;用于处理制品的装置(例如,用于处理制品表面或用于使施加到制品的物质固化的装置);用于装饰制品(例如,金属箔的施加)的装置;用于转化制品的性质的装置(例如,激光器);或它们的组合。
在一些情况下,该方法包括用于将物质以预定图案沉积到制品上的方法,该方法包括:
a)提供诸如上述那样的设备;
b)提供具有表面的至少一个三维制品;
c)使用传送机在传送方向上传送制品,使得制品在第一站点处邻近于第一物质沉积装置,且制品的表面面向第一物质沉积装置;
d)当在第一站点处时,以至少两次站点内移动的第一移动来移动制品和/或第一物质沉积装置,其中第一物质沉积装置将第一物质沉积于制品的表面上,使得第一物质在第一阵列中沉积,从而仅形成预定图案的一部分;以及
e)当仍然在第一站点处时,以至少两次站点内移动的第二移动来移动制品和/或第一物质沉积装置,其中第一物质沉积装置将第二次施加的物质在第一阵列内沉积于制品表面上,从而形成预定图案的另一部分,
其中在步骤d)和e)中移动制品和/或沉积装置的步骤使得制品与沉积装置之间的主相对运动基本上呈平移状态。
在一些情况下,制品与沉积装置之间的相对运动可仅呈平移状态。在此类情况下,将不存在制品围绕其自身轴相对于沉积装置的旋转移动。然而,其它类型的相对运动也是可能的。例如,在某些实施方案中,可能期望移动制品,从而将制品的不同部分提供给沉积装置。在一些情况下,可将旋转分量(或副运动)添加到平移移动(物质沉积期间的主移动)。然而,制品围绕制品自身轴的任何旋转应小于360°。
附图说明
图1是用于将物质沉积到制品的表面上的设备的一个实施方案的透视图。
图1A是图1所示的设备的站点之一的示意性前视图,其示出了印刷头的两次站点内移动的第一移动。
图1B是图1A所示的设备的站点的示意性前视图,其示出了站点内移动之间的任选偏移/移位。
图1C是图1A所示的设备的站点的示意性前视图,其示出了在印刷头的两次站点内移动的第二移动期间的印刷头。
图2A是图1所示的设备的站点之一的示意性前视图,其示出了印刷头的两次站点内移动的第一移动的另一个实施方案。
图2B是图2A所示的设备的站点的示意性前视图,其示出了站点内移动之间的任选复位运动。
图2C是图2A所示的设备的站点的示意性前视图,其示出了站点内移动之间的任选偏移/移位。
图2D是图2A所示的设备的站点的示意性前视图,其示出了在印刷头的两次站点内移动的第二移动期间的印刷头。
图3A是图1所示的设备的站点之一的示意性前视图,其示出了两次站点内移动的第一移动的另一个实施方案,其中保持器与保持器中的制品一起移动。
图3B是图3A所示的设备的站点的示意性前视图,其示出了保持器在站点内移动之间的任选偏移/移位。
图3C是图3A所示的设备的站点的示意性前视图,其示出了保持器的两次站点内移动的第二移动。
图4A是图1所示的设备的站点之一的示意性前视图,其示出了两次站点内移动的第一移动,其中保持器与保持器中的制品一起移动。
图4B是图4A所示的设备的站点的示意性前视图,其示出了保持器在站点内移动之间的任选复位运动。
图4C是图4A所示的设备的站点的示意性前视图,其示出了保持器在站点内移动之间的任选偏移/移位。
图4D是图4A所示的设备的站点的示意性前视图,其示出了保持器的两次站点内移动的第二移动。
图5是用于将物质沉积到制品上的设备的另一个实施方案的示意性侧视图。
图6是用于将物质沉积到制品上的设备的另一个实施方案的示意性侧视图。
图7是印刷头的示意性前视图,其示出了印刷头上的喷嘴的布置方式的一个示例。
图8A是像素阵列的二维表示的一个示例的示意性前视图,这些像素仅形成待在两步印刷方法中印刷在制品表面上的完全预定图案的一部分。
图8B是像素阵列的二维表示的示意性前视图,这些像素形成待在两步印刷方法中印刷在制品表面上的完全预定图案。
图8C是像素阵列的二维表示的一个示例的示意性前视图,这些像素形成待在四步印刷方法中印刷在制品表面上的完全预定图案的第一部分。
图8D是像素阵列的二维表示的一个示例的示意性前视图,这些像素形成待在四步印刷方法中印刷在制品表面上的完全预定图案的第一部分和第二部分。
图8E是像素阵列的二维表示的一个示例的示意性前视图,这些像素形成待在四步印刷方法中印刷在制品表面上的完全预定图案的第一部分、第二部分和第三部分。
图8F是像素阵列的二维表示的示意性前视图,这些像素形成待在四步印刷方法中印刷在制品表面上的完全预定图案。
图9是在制品和印刷头的侧面观察的示意图,其示出了制品与印刷头之间的平移移动。
图10A是用于实行将金属箔施加到制品的步骤的站点的一个实施方案的示意性侧视图。
图10B是用于实行将金属箔施加到制品的步骤的站点的另选实施方案的示意性侧视图。
附图中所示的方法、一个或多个设备、和制品的实施方案实质上为例证性的,并不旨在对权利要求限定的本发明的限制。此外,通过参照具体实施方式,本发明的特征将会变得更加显而易见,并且得到更充分的理解。
具体实施方式
本发明涉及用于将物质沉积到制品的表面上的设备和方法,包括直接在三维制品上印刷和/或装饰三维制品的设备和方法,以及由此被印刷和/或装饰的制品。
图1示出了用于将物质22沉积到至少一个制品10的表面上的设备20的一个非限制性实施方案。如图1所示,设备20包括制品传送机24,该制品传送机将至少一个制品10传送到一般标示为25的至少两个站点。沿着传送机24可存在任何合适数量的站点25,诸如2至20个或更多个。所述至少两个站点与单个传送机24相关联。站点25各自用于对一个或多个制品执行功能。站点25可包括用于将物质22沉积于制品上(使用物质沉积装置26)的站点、用于装饰制品的站点和/或用于对制品执行其它功能的站点。单独的站点可标示为25A、25B、25C等。
设备20可包括至少一个物质沉积装置26。物质沉积装置包括位于第一站点25A处的第一物质沉积装置26A。第二装置(诸如功能装置,其可为(或可不为)沉积装置26B)可位于第二站点25B处。一个站点作为“第一”站点且一个站点作为“第二”站点的名称仅旨在表示存在一个站点(第一站点)且存在另一个站点(第二站点)。这些名称并非意在暗示第一站点是对制品执行的最开始操作的位置并且第二站点是对制品执行的第二操作的位置。这些名称并非意在暗示第二站点处的操作必须在第一站点处的操作之后按顺序发生。第一站点和第二站点处执行的操作可按任何次序发生。第一站点处的操作可在第二站点处的操作之前发生;或第二站点处的操作可在第一站点处的操作之前发生。这些名称也未暗示第一站点与第二站点之间不可存在任何站点。因此,第一站点和第二站点可彼此邻近或不邻近。物质沉积装置使得至少在第一物质沉积装置26A定位的第一站点25A处,使用至少两次站点内移动的循环将物质沉积于制品10上。
设备20可用于对许多不同类型的三维制品10执行功能。此类制品包括但不限于:瓶子;盒子;罐头;纸盒;容器;衣物洗涤定量球;剃刀;消费产品的部件,诸如剃刀刀片头部和柄部;喷雾器触发器;浴盆;管,包括但不限于填塞管;以及除臭棒容器。制品可包括用于消费产品(包括一次性消费产品)的初级包装。另外的制品包括容器或包装的部件,包括但不限于:瓶盖;闭合件和随后被吹塑为成品瓶形式的瓶预制件。设备20可用于传送和印刷空容器、部分填充的容器、或充满的容器。容器可整体或部分地具有刚性或柔性结构。此类容器可为加盖或无盖的。制品可由任何合适的材料制成,包括但不限于:塑料、金属和/或硬纸板。
制品10(如果是三维的)将通常具有至少两个相反端。例如,瓶子将具有基部和顶部。制品10也可具有前面、后面和侧部。制品10也将具有表面12。例如,制品10如在一些剃刀刀片柄部的情况下可为实心的,或者在瓶子的情况下可为中空的。如果制品为中空的,其还将具有内部。制品10的表面可为平坦或弯曲的。整个表面无需为平坦或弯曲的。例如,制品10的表面可具有:平坦的部分;弯曲的部分;或该表面可具有平坦部分和弯曲部分两者。例如,在瓶子的情况下,表面的至少一部分可具有凸曲率。还可能的是,一些制品可具有其部分具有凹曲率的表面。
如本文所用,术语“传送机”是指通常移动制品的装置并且不限于传送带。传送机24可为用于使一个或多个制品10传送经过一个或多个沉积装置26和任何功能装置的任何合适类型的装置。合适的传送机包括但不限于:转塔传送机(包括转动的旋转转塔)、星形轮传送机(包括转动的旋转轮)、可呈轨道、带、链条等形式的无端环形传送机。
传送机24可在给定的时间保持任何合适数目的制品10。制品10的合适数目的范围可为从1-200个或更多个制品。一个或多个制品10可单独地设置在传送机上以便提供给站点,或它们可按两个或更多个制品的组设置在传送机上以便提供给单个站点。传送机上的制品或制品组在给定时间将通常全部在相同的路径P上行进,直至制品从传送机24中移除以进行后续处理。在给定时间传送机24上制品10的数目可小于、等于或大于设置在传送机24上或邻近于该传送机的站点25的数目。
一个或多个制品10可各自设置在传送机24上的给定位点处,诸如传送机24中的凹陷或孔中。制品10可在制品传送机24上呈任何合适的取向。例如,制品10可在传送机24上(和任何制品保持器30中)处于竖直取向,或者颠倒的取向。另选地,制品10可在传送机24上(和任何制品保持器30中)平放。唯一的要求在于,物质22待沉积于其上的制品10的表面12的部分应当在期望将物质22沉积于制品10上时暴露于沉积装置26。
一个或多个制品10可按任何合适的方式(诸如通过真空)保持在传送机24上的适当位置。另选地,如图1所示,传送机24可包括用于制品10的至少一个任选保持器30,该保持器30接合到传送机24。术语“接合到”涵盖其中通过将元件直接附连到另一个元件而将元件直接固定到另一个元件的构型;其中通过将元件附连到中间构件而所述中间构件继而附连到另一个元件来将元件间接固定到另一个元件的构型;以及其中一个元件与另一个元件成一整体(即一个元件基本上是另一个元件的一部分)的构型。一个或多个保持器30可永久地接合到传送机24,或可移除地接合到传送机24。
保持器30可为任何合适的形式。合适的保持器包括但不限于:托架、圆盘或托盘、夹持器、夹具、抽吸装置或指状物。保持器30可保持一个或多个制品。在图1所示的实施方案中,保持器30呈用于保持多个制品的托盘的形式。当保持器30保持多个制品时,制品10可呈任何合适的布置方式,包括但不限于线性布置方式和并排布置方式。在图1所示的实施方案中,制品10呈线性布置方式且制品在垂直阵列中取向,其中每个制品与另一个制品并排。给定保持器中的制品可全部相同,或它们可不同。当述及制品不同时,它们可按任何已知的方式不同,包括但不限于:类型、尺寸和/或形状。如果存在多于一个保持器30,则保持器可按任何合适的布置方式接合到传送机24。合适的布置方式包括但不限于围绕圆形传送机24的径向阵列。不同保持器30中的制品也可按任何已知的方式不同。在这些或其它实施方案中,不同保持器30中的制品10可按不同方式印刷或装饰(例如如果期望提供定制的制品或制品包装的话)。
如果保持器30可移除地接合到传送机24,则保持器30可按任何合适的方式装载制品10。例如,可从传送机24移除保持器30,并让至少一个制品装载到保持器中,然后可将保持器30接合到传送机。保持器30可保持接合到传送机24直至这样的时间:期望从传送机24移除保持器30以将制品送到后续步骤并接收其中具有一个或多个新制品的保持器。
在诸如图6所示的其它实施方案中,可提供邻近于设备20的机械运动装置(机械手等)28。这种实施方案中的设备20和机械运动装置28可被视为包括用于以下操作的系统:a)将制品装载和卸载到保持器之中和/或传送机24之上,以及b)将物质沉积到制品10上。机械运动装置28可为能够移动制品的任何合适的装置。机械运动装置包括但不限于:可独立致动的自动臂、气动臂、机械手、和其它机械移动元件。在一些实施方案中,可由机械运动装置28将制品10装载到保持器30中并从该保持器移除。可在给定时间将任何合适数目的制品装载到保持器30中并从该保持器移除。在其它实施方案中,一个或多个保持器30可已经在其中设置有制品10,机械运动装置可将保持器30装载到传送机24上,并且在对制品执行一个或多个方法之后移除保持器30。
如图1所示,传送机24可在水平平面中围绕轴A(在该情况下垂直)沿大箭头F的方向旋转。如果设备20被视为位于笛卡尔坐标系中,则为了本说明的目的,垂直方向将被视为沿Z轴的方向。在图1中,传送机24在X-Y平面中取向,并且旋转方向F为逆时针。在其它实施方案中,旋转方向可为逆时针。传送机24可以恒定的速度旋转,或者可根据需要改变旋转速度。传送机24的旋转可为连续式的,或者根据需要为间歇式的。一个或多个制品10将具有向量V,该向量表示制品10在沿着传送一个或多个制品10的路径P的任何给定位置处的移动方向(即,传送方向)(和速度)。
设备20和方法将物质22沉积于一个或多个制品10的表面上。设备20和方法特别可用于直接在一个或多个制品10的表面上印刷和/或装饰一个或多个制品10的表面。例如,不同于将预印刷标签贴附到制品诸如瓶子上,设备和方法可用于将标签的主题直接印刷于制品上。当然,设备和方法不限于印刷充当制品上的标签的主题。设备和方法还可用于诸如通过以下方式装饰制品:印刷设计,或通过将材料沉积于制品10上来提供对制品的视觉、触觉或嗅觉效果。
设备20可包括任何合适数目、布置方式和类型的一个或多个沉积装置26。例如,设备可包括介于1-20个之间或更多个沉积装置26,或者介于2-10个之间的沉积装置26。因此,可存在多个沉积装置26。一个或多个沉积装置26可接合到传送机24或位于该传送机上。另选地,一个或多个沉积装置26可被定位成邻近于传送机24。当一个或多个沉积装置在本文中被描述为被定位成“邻近”于传送机24时,装置26与传送机24(和制品10)之间可存在间距。然而,沉积装置26与制品10的预期沉积表面12之间的间距不应超过沉积装置26用于以所需的预定图案沉积物质的有效沉积距离。例如,如果沉积装置26是喷墨印刷头,并且喷墨印刷头的沉积范围介于约0.5-10mm之间,则沉积装置26应被定位成充分靠近或邻近于传送机24,使得制品10的预期沉积表面12在这个沉积范围内。一个或多个沉积装置26可沿制品传送机24以分隔开的关系布置。另选地,一个或多个沉积装置26可被定位成邻近于一个或多个沉积装置26中的另一个并且与其接触。
一个或多个沉积装置26可被定位在制品10的移动路径P内部,或如图1所示,可被定位在该移动路径外部。在一个或多个沉积装置26平放在传送机上的实施方案中,一个或多个沉积装置26可被定位在制品传送机24上的制品10上方。沉积装置26可相对于地面静止或固定;或其可为可移动的(如下所述)。如果沉积装置26可移动,则其可能使其移动受限于特定方向和特定量。
一个或多个物质沉积装置(“沉积装置”)26可将任何合适的物质(或“材料”)沉积于制品10上。沉积装置可为直接接触制品或通过借助于材料对制品间接施加压力的类型(“接触”),或可为不接触制品10的类型(“非接触”)。出于本公开的目的,在制品上喷墨被视为非接触。沉积装置26可为任何合适类型的装置,包括但不限于印刷头、喷嘴、以及其它类型的材料沉积装置。在印刷头的情况下,可使用任何合适类型的印刷头,包括但不限于压电喷墨印刷头、热喷墨印刷头、静电印刷头和/或印刷阀印刷头。印刷头可为按需喷墨型沉积装置。所谓“按需喷墨”,意指印刷头仅在需要时在喷嘴处产生墨滴诸如以形成呈字词、图(例如,图片)或设计形式的图案。印刷头也可为“连续的”,这意味着液滴在喷嘴处连续地形成,但是仅所需的液滴离开印刷头,从而形成预期图案。喷墨印刷头通常可数字地驱动并且可印刷由计算机提供的图像。
合适的物质或材料包括但不限于:油墨(包括可UV固化的油墨、水基油墨和溶剂基油墨)、涂层和洗剂。材料可按任何合适的形式沉积。合适的形式包括但不限于:液体、粉末、以及热熔体(后者为可加热至流动的固体)。材料可以任何合适的图案沉积。合适的图案可为规则的、不规则的或随机的,并且包括但不限于:设计、图像、文本、标记、纹理、功能性涂层、以及它们的组合。
喷墨印刷头通常将包括多个喷嘴40。如图7所示,印刷头具有带有线性轴L的长度。喷嘴40通常大致成行对齐并且被构造成在大致平行于其它喷嘴的特定方向上喷墨。印刷头26上每行内的喷嘴40可线性对齐。另选地,喷嘴40可成一个或多个行,其相对于印刷头的较长尺寸(或长度)对角取向。喷嘴的两种此类布置方式可被视为基本上线性对齐。喷墨印刷头可在其中包括任何合适数目和布置方式的喷嘴。一种合适的喷墨印刷头每英寸(每2.54cm)包含约360个喷嘴。Xaar 1002是用于本文的合适印刷头的示例,并且购自Xaar(Cambridge,UK)。
由喷墨印刷头形成的墨滴的直径范围可为约10微米或更小至约200微米或更大。墨滴可以任何合适的数目在给定区域上分布。通常,在喷墨印刷时,墨滴形成阵列或矩阵,其中在印刷头或待印刷的制品的移动方向上,以及在垂直于其的制品表面上的方向上指定每英寸液滴数(DPI)。图8A和图8B中示出了此类墨滴42的矩阵或阵列的二维表示。(应当理解,在本文所述方法中,此类阵列或矩阵可沉积于至少部分三维的(例如,弯曲的,包括凸形或凹形形式)表面上。)提供在制品表面上以形成数字图像的墨滴的施加在至少一个方向上每英寸液滴数(DPI)的范围可为从约200或更小多达约2,880或更多。在一些情况下,墨滴可沉积于在至少一个方向上的范围为700至1,440滴每英寸的矩阵中。在一些情况下,墨滴可沉积于在至少一个方向上多于1,200滴每英寸的矩阵中。
当一个或多个沉积装置26包括印刷头时,沉积装置26中的一个或多个可包括印刷单元(或“印刷站点”)。喷墨印刷头可被构造成印刷黑色或彩色油墨、粘合剂或透明清漆。每个印刷单元可包括任何合适数目的印刷头,即一个至四个或更多个。例如,在一些情况下,印刷单元可包含用于CMYK(青色、洋红色、黄色、和主色(黑色))色彩设计的四个印刷头以产生不同色组的多色印刷品。印刷单元还可包含附加颜色例如白色和/或特殊颜色的一个或多个附加印刷头,以用于底涂层(作为第一印刷步骤)或用于基层例如粘合剂,并且/或者用于施加透明的密封涂层或保护涂层。在一些实施方案中,可存在多个印刷站点,诸如对于任选基部涂层有一个或多个,对于装饰涂层有一个或多个,并且对于任选顶部涂层有一个或多个。
可将物质22(诸如一种或多种油墨)以预定图案直接施加到一个或多个制品10。如本文所用,术语“预定图案”是指任何类型的经印刷的图案,包括但不限于在开始印刷之前就确定的字词、图(例如,图片)、标记或设计。设备20和方法可至少在一个站点处使用至少两次站点内移动将物质的预定图案的不同部分施加到制品。
设备20和方法可在制品10与一个或多个物质沉积装置26之间产生一种或多种类型的相对运动。可按任何以下方式通过以下操作产生相对运动:(1)使一个或多个制品10相对于沉积装置26移动;(2)使沉积装置26相对于一个或多个制品10移动;或通过使一个或多个制品10和沉积装置26相对于彼此移动。在一个或多个制品10与一个或多个沉积装置26之间可存在多于一种不同类型的相对运动。在设备20和方法在制品10与沉积装置26之间产生多于一种不同类型的相对运动的情况下,这些在本文将被称为第一类型的相对运动、第二类型的相对运动等。
当传送机24在传送方向上传送制品10时产生图1中的箭头F所示的第一类型的相对运动。传送机24的移动可为线性的(如图6所示)、非线性的(如图1所示)、或部分线性的且部分非线性的(如图5所示)。如果传送机24以线性运动移动,则将仅存在一个传送方向。如果传送机24以非线性运动移动,则传送方向可包括第一、第二、第三移动方向V...等。在一些实施方案中,传送机24可呈再循环环路的形式。再循环环路可为任何合适的构型。传送机24可在曲线路径(诸如圆形路径)中或者在包括线性部分和曲线部分两者的路径中移动(并且因此移动制品10)。此类路径的非限制性示例包括:圆形路径、椭圆路径、座圈轨道构型的路径(图5)以及其它闭环路径。所述路径可包括线性和非线性传送方向,其中非线性包括曲线、圆形、椭圆、弓形、之字形或其它方向。在再循环环路的至少一部分期间,一个或多个制品10围绕与制品自身轴不同(例如,偏移)的轴移动。因此,使制品围绕其自身轴旋转(诸如使容器围绕其自身轴在芯轴上旋转)将不被视为在“再循环环路”中传送制品。
在图1所示的实施方案中,制品10相对于沉积装置26沿弓形路径移动。更具体地,图1所示的传送机24由马达(常规的马达,未示出)提供动力,并且使制品10在“转塔”型旋转装置中以圆形路径P围绕旋转轴A移动。旋转轴A可以沿任何合适的取向来取向,包括如图1所示的垂直取向(使得传送机如同旋转木马般旋转)、水平取向(使得传送机如同摩天轮般旋转)、或介于水平与垂直之间的某种取向。
如图1所示,在制品10以至少部分非线性的运动移动的情况下,当它们至少在传送机24上的某些位置处时,沉积装置26(诸如印刷头)的法向平面PN相对于彼此将不平行。然而,当在转塔的相反侧面处(例如,12点钟和6点钟)时,转塔传送机上的印刷头的法向平面PN彼此将平行。在某些实施方案中,一个站点25处和其它站点处的一组制品之间的相对位置将在整个方法中保持不变,以实现在一个站点处施加到制品10的物质与在其它站点处施加到制品的物质(或对制品执行的功能)精确对准。
除了第一类型的相对运动F之外,当至少在第一站点25A处时,制品10和/或第一物质沉积装置26还以至少两次站点内移动的第一移动进行移动,其中第一沉积装置(诸如一个或多个印刷头26)仅将预定图案的一部分沉积于一个或多个制品10的表面上。当仍然在第一站点25A处时,制品和/或第一物质沉积装置26A以至少两次站点内移动的第二移动来移动,其中第一物质沉积装置26A将第二次施加的第一物质沉积于制品10上,从而形成待形成的预定图案的另一部分。如本文结合物质沉积所用的术语“其中”包括但不限于在第一站点内移动和第二站点内移动时(或期间)沉积物质。应当理解,当所述至少两次站点内移动在本文中被描述为至少在第一站点处发生时,类似的多次站点内移动可沿着传送机24在第二站点、第三站点或任何其它站点处发生。
如本文所用,术语“至少两次站点内移动”是指这样的移动,其中在站点25处发生第一移动使物质22在第一阵列中沉积(即,“第一道次”)而形成预定图案的第一部分,并在相同站点处发生越过以第一移动沉积的预定图案的至少一部分上方的第二移动,并且在越过其上时(在“第二道次”中),将物质22在第一阵列内沉积于制品10的表面上,从而形成预定图案的第二部分。可存在任何合适数目的站点内移动,其中将物质在第一阵列内沉积而形成预定图案的其它部分。应当理解,第一站点内移动可为在第一站点处发生的制品与沉积装置26之间的最开始移动,但并非必须如此。同样地,第二站点内移动可为在第一站点处发生的制品与沉积装置26之间的第二移动,但并非必须如此。仅需要存在至少两次站点内移动,其中在后续道次(“第二站点内移动”)中沉积的墨滴与在前一道次(“第一站点内移动”)中沉积的墨滴的矩阵至少部分地重叠或在该矩阵的范围之内。
站点内移动可沿相同或不同方向。因此,在一些情况下,站点内移动可被称为“站点内定向移动”。如果这些移动沿不同方向,则在一些情况下,它们可沿相反方向。因此,根据本文的定义,第一沉积装置在完成单个印刷“道次”的过程中以连续或间歇方式在单一方向上(例如,线性地)从点A到点C的移动将不被视为包括至少两次站点内移动(即使沉积装置移动通过位于点A与C之间的点B)。这种移动将仅被视为单次站点内移动。
任何合适的机构或运动装置38可用于以两次站点内移动来移动制品10(或其中具有制品的保持器)或沉积装置26。在一些实施方案中,单个运动装置38可用于这两次站点内移动。在其它实施方案中,单独的运动装置38可用于每次站点内移动。合适的运动装置38包括但不限于线性马达、旋转马达、液压滑块和气动滑块。在一些情况下,保持器30可接合到运动装置38,并且运动装置38可接合到传送机24。该构型允许制品10相对于传送机24移动。在一些情况下,沉积装置26将被静态地安装成邻近于传送机24,因此运动装置38可实现制品10与沉积装置26之间的相对运动。通常将在站点内移动期间发生物质22在制品10上的沉积。
预定图案的部分可采用若干可能的形式。预定图案通常将覆盖制品的给定区域。可在任何合适数目的站点内移动中的每次站点内移动期间印刷预定图案的任何合适的部分,从而形成完整的预定图案。
例如,在一些实施方案中,如图8A和图8B所示,一个或多个沉积装置26可被编程为在第一站点内移动M1期间沉积多个分隔开的墨滴42A而形成预定图案的一部分,然后在第二站点内移动M2和任何后续站点内移动时,一个或多个沉积装置26可将墨滴42B填充于在第一站点内移动M1时沉积的小滴42A之间。
如图8A和图8B所示,墨滴42A和42B各自在阵列中沉积。该阵列具有高度H和宽度W。图8A和图8B还示出了喷嘴40相对于在每次站点内移动中沉积的墨滴的标示为N1、N2等的位置。第一站点内移动M1和一个或多个后续站点内移动中沉积的墨滴42A一起组成图8B所示的完全预定图案。
在另一个非限制性实施方案中,如图8C至图8F所示,一个或多个沉积装置26可被编程为沉积多个分隔开的墨滴而形成待在四步印刷方法中印刷在制品表面上的预定图案的不同部分。图8C示出了像素或小滴的阵列的一个示例,该阵列可在第一站点内移动M1期间沉积而形成要在四步印刷方法中印刷在制品表面上的完全预定图案的第一部分。在第二站点内移动M2和任何后续站点内移动期间,一个或多个沉积装置26可将墨滴(或像素)42B填充于在第一站点内移动M1时沉积的小滴42A之间。例如,图8D示出了形成完全预定图案的第二部分的小滴阵列42B的一个示例。图8E示出了形成完全预定图案的第三部分的小滴阵列42C的一个示例。图8F示出了形成完全预定图案的剩余部分的第四小滴阵列42D。如图8C至图8F所示,在每次站点内移动(或道次)期间,可将墨滴沉积于在前一站点内移动中沉积的墨滴之间的任何以下位置:在相同列中(图8E);在相同行中(图8F);以及在相同列和行之间(图8D)。
在诸如图8A至图8F所示那些的实施方案中沉积的墨滴(其形成像素)的图案可被视为互混或交错的。互混或交错印刷的一个优点在于,由印刷头26上的喷嘴40中一者或多者不工作引起的印刷图像的任何缺陷与在单次站点内移动中采用此类有缺陷的一个或多个喷嘴印刷整个图像的情况相比将较不明显。应当理解,墨滴的图案可完全互混或交错,使得在第二道次(或任何后续道次)中沉积的墨滴完全位于在第一道次中沉积的墨滴的矩阵内,但并非必须如此。因此,仅需要在后续道次中沉积的墨滴与前一道次中沉积的墨滴的矩阵至少部分地重叠或在该矩阵的范围之内。
图1A至图1C示出了可在第一站点25A处发生所述至少两次站点内移动以沉积预定图案的不同部分的一种方式。在图1A至图1C(及随后的若干附图)中,为简单起见,保持器30被示出为保持比图1所示更少的制品(六个制品对图1所示的十二个)。在图1A至图1C中,印刷头26A移动,而一个或多个制品10保持静止。
图1A示出了两次站点内移动M1的第一移动。在这种情况下,第一站点内移动是从位置P1向下(平行于图1中的轴A)到位置P2。当第一物质沉积装置26A向下移动时,第一物质沉积装置26A将物质22A沉积于制品10上。如果第一物质沉积装置26A是诸如图7所示的喷墨印刷头,则喷嘴40将在其向下移动时将垂直行的墨滴沉积于制品10上。
第一站点内移动M1的许多替代方案是可能的。例如,在其它情况下,第一站点内移动M1可向上。在再其它情况下,制品10可被取向成平放于传送机24上并且保持在被取向成与传送机平面平行的平面中(诸如通过保持器),而不是在如图1所示的实施方案中那样被取向成与传送机平面垂直的保持器中。在这种情况下,第一站点内移动M1可相对于传送机的轴A向内(或向外)。在这种情况下,图1A将是顶视图,而不是侧视图。(应当理解,所有这些可能性都适用于本文所述的所有其它附图所示的实施方案。)
可存在在第一站点内移动M1开始后的某个时间点相对于所沉积的材料22发生的任选硬化(或稳定)步骤或时间段。任选的硬化步骤是否发生取决于沉积于制品10上的材料的类型。如果所使用的材料22是水基油墨,则硬化或稳定步骤或时间段可涉及从油墨干燥或移除溶剂(水),使得油墨的粘度将增加且油墨将至少部分地凝固。在水基油墨的情况下油墨的硬化可包括加热油墨使之干燥的步骤。另选地,油墨的硬化可涉及在没有主动干燥步骤的情况下让油墨干燥的时间段。如果所使用的材料22是可UV固化的油墨,则硬化或稳定步骤通常将涉及通过使油墨暴露于UV辐射而以光聚合方式使油墨至少部分地固化的步骤。在任何情况下,硬化步骤或时间段将使沉积于制品10上的材料22至少部分地硬化或稳定。硬化步骤或时间段可使沉积于制品上的材料22完全硬化或稳定,但并非必须如此。如果油墨或其他所沉积的材料22仅在该方法的一个阶段部分地硬化,则其可在后续阶段更充分或完全硬化或固化。
任何合适的装置50可用于实行硬化或稳定步骤。合适的装置(取决于所沉积的材料)包括但不限于干燥机和紫外灯。用于实行硬化或稳定步骤的装置可在设备20上的任何位置处或邻近于该设备。图1A示出了装置50呈紫外灯的形式的一个非限制性实施方案。紫外灯50位于与印刷头26A相同的滑架上。装置50被定位成邻近于印刷头26A,使得其在移动方向上跟随印刷头26A,并且能够在紧接第一印刷移动(或道次)M1开始之后且在第二印刷移动(或道次)M2开始之前使UV油墨至少部分地固化。在图1A所示的实施方案中,所沉积的材料的部分的固化可甚至在第一站点内印刷移动M1完成之前开始。
在其它实施方案中,固化或硬化步骤不必在紧接材料(例如,油墨)沉积开始之后开始。在此类其它实施方案中,油墨的沉积与第二印刷移动(或道次)M2的开始之间可存在任何合适的延迟。例如,固化或硬化步骤不必直到第一印刷移动(或道次)M1完成之后才开始。固化或硬化步骤通过以下方式帮助改善印刷质量:增加在第一印刷移动M1中沉积的墨滴保持为单独的小滴的趋势,减小在不同印刷移动期间沉积的墨滴聚结和合并在一起而形成模糊图像的趋势。
图1B示出了可在第一站点内移动M1与第二站点内移动M2之间发生的任选偏移或移位S。任选的偏移S可用于使印刷头26A(及因此印刷头上的喷嘴40)的位置移位,使得它们将印刷与在第一站点内移动M1期间印刷的部分不同的制品10部分。任选的移位S可在任何时间且在第一站点内移动M1结束与第二站点内移动M2开始之间的任何位置发生。通常,任选的移位S将沿与印刷运动M1方向垂直的方向。在图1B所示的实施方案中,任选的移位S在第一站点内移动M1结束时发生,此时印刷头26A处于印刷滑架相对于制品的运动范围底端的位置(位置P2)。移位S沿与第一站点内移动M1不同的方向,例如,其相对于第一站点内移动M1方向可向左或向右。在图1A中,移位S向左。移位S方向可与第一站点内移动M1方向(或第一站点内移动M1方向的一段)垂直或成除0或180度以外的任何角度。例如,移位S方向可成一定角度,该角度在相对于站点内移动M1方向的1至179度、或181至359度;或者30至150度、或210至330度的角度范围内,其中90或270度有时是更常期望的。任选的移位S可允许印刷方法形成较高分辨率的图像。
图1C示出了第二站点内移动M2。在第二站点内移动M2期间,第一物质沉积装置26A将第二次施加的物质(诸如第一物质)22B沉积于制品10上而形成预定图案的另一部分。在所示的实施方案中,在第二站点内移动M2期间,当第一物质沉积装置26A向上移动(从P2到P1)时第一物质沉积装置26A将物质22B沉积于制品10上。如果第一物质沉积装置26A是喷墨印刷头,则其将在其向上移动时将垂直行的墨滴22B沉积于制品上。第二站点内移动M2允许印刷方法形成较高分辨率的图像,因为第二站点内移动M2时的喷嘴40位置在第一站点内移动M1的喷嘴位置之间交错。图1A至图1C示出了第二紫外灯50A可位于与印刷头26A相同的滑架上且在印刷头下方,以便在第二站点内移动M2之后使油墨固化。
与第一站点内移动M1的情况一样,第二站点内移动M2的许多替代方案也是可能的。第二站点内移动M2可例如沿与任何上述可能的第一站点内移动M1相反的方向。
图2A至图2D示出了可在第一站点25A处发生所述至少两次站点内移动的另一种方式。为简单起见,图2A至图2D(及随后的附图)未示出紫外灯。可在任何这些实施方案中提供任何合适的硬化或固化装置。在图2A至图2D中,第一物质沉积装置26A移动,而一个或多个制品10保持静止,这与图1A至图1C所示的实施方案的情况一样。图2A所示的第一物质沉积装置26A的移动与图1A所示的相同。图2B至图2D不同之处在于,这些附图示出了沉积装置(诸如印刷头26A)可经历返回其初始位置P1的非印刷复位R的另选实施方案(如图2B和图2C所示)。在这种情况下,沉积小滴22B的第二站点内移动M2(如图2D所示)可沿与第一站点内移动M1相同的方向。
在存在任选的移位S和复位R两者的实施方案(诸如图2A至图2D所示)中,移位和复位可按任何方式和次序发生。例如,移位S可在物质沉积装置26A的移动上限和下限(分别为P1和P2)的顶部或底部或者在其间的某个位置发生。移位S和复位R可如附图所示的那样单独发生(其中移位或复位中的一者在另一者之前发生,并且不同移动成直角)。另选地,移位和复位可同时发生(其中物质沉积装置26A沿对角线方向移动到其移位和复位的位置)。
图3A至图3C示出了可在第一站点25A处发生所述至少两次站点内移动的另一种方式。在图3A至图3C中,一个或多个制品10(或其中具有一个或多个制品的保持器30)移动,而第一物质沉积装置26A(印刷头)保持静止。图3A和图3C所示的制品10的相对移动与图1A至图1C所示的第一物质沉积装置26A的移动类似。图3A示出了制品10的两次站点内移动M1的第一移动,即制品10从位置P1到P2的向下移动(所述位置被示出为是以保持器30的顶部为参考点的移动限值)。图3B示出了制品10在站点内移动之间的任选偏移/移位S。如图3B所示,移位S向右。图3C示出了在接近两次站点内移动M2的第二移动结束时制品10的位置,即制品10向上返回位置P1。
图4A至图4D示出了可在第一站点25A处发生所述至少两次站点内移动的另一种方式。在图4A至图4D中,一个或多个制品10(或其中具有一个或多个制品的保持器30)移动,而印刷头26A保持静止。图4A所示的制品10的移动与图3A所示的相同。图4A至图4D不同之处在于,图4B至图4D示出了制品10可经历返回其初始位置P1的复位R(如图4B所示)以及在其初始位置P1处的移位S的另选实施方案。在这种情况下,制品10的第二站点内移动M2(如图4D所示)可沿与第一站点内移动M1相同的方向。与印刷头的任选复位R和移位S的情况一样,制品10的复位和移位可按任何方式和次序发生。
除了可在将物质22沉积于制品10上时的站点内运动之间发生的任选复位R和移位S之外,在站点内移动期间经历运动的部件可任选地经历进一步的位置恢复,其中其在一个制品(或一组制品)的最后站点内移动之后且在下一个制品(或下一组制品)的第一站点内移动之前往回移动到初始位置。
图5示出用于将物质沉积于至少一个制品10上的设备20的另选实施方案。在图5所示的实施方案中,制品传送机24呈座圈轨道构型。该类传送机将具有在行进路径的至少一部分过程中传送机24和制品10围绕其旋转的两个平行轴。这些轴被命名为A1和A2。图5所示的设备20可具有以上对图1所示设备描述的任何特性,包括但不限于其取向(水平或垂直),和一个或多个沉积装置26相对于传送机24的布置方式,以及其上任何制品保持器30的布置方式。在此类座圈轨道实施方案中,如图5所示,可以布置一个或多个沉积装置26以使得一个或多个制品10在曲线路径或线性路径上移动经过一个或多个沉积装置26,这取决于一个或多个沉积装置26是定位在座圈轨道形路径的端部32中的一者处,还是沿座圈轨道形路径的侧部34中的一者定位。图5还示出了任选的预处理装置48和固化装置50。
该方法的各种实施方案可具有某些属性。在第一站点内移动M1期间在第一站点25A处施加的物质22A可与在后续站点内移动期间在第一站点25A处施加的物质22B相同。例如,可在所述至少两次站点内移动期间在第一站点25A处印刷相同彩色油墨。在其它实施方案中,在一些或所有后续站点内移动期间在第一站点25A处施加的物质22B可与在第一站点内移动M1期间在第一站点处施加的物质22A不同。在后面这些实施方案中,在后续站点内移动期间在第一站点25A处施加的物质22B可与在第一站点内移动M1期间在第一站点处施加的物质22A在至少一种组成特性方面不同,所述至少一种组成特性包括但不限于颜色、香味、化学性质、光泽或光辉、粘度等。
应当理解,本文所述的设备20和方法允许任何预定图案的任何部分在每次站点内移动期间被施加到制品。除了在每次站点内移动期间印刷油墨的预定图案的任何部分之外,预定图案还可包括油墨下方的任选基部涂层和/或设置在油墨上方的任选保护涂层(诸如透明涂层)。在此类情况下,如果需要,可将任选的基部涂层施加在油墨的预定图案的全部或仅一部分下方。同样地,如果需要,可将透明涂层施加在油墨的预定图案的全部或仅一部分上方。
油墨的预定图案对于每种制品10可相同,或对于不同制品可不同。例如,可将油墨的相同预定图案施加到给定保持器30中的所有制品10,或施加到设备上所有保持器30中的所有制品10。在其它实施方案中,由于印刷受计算机控制,因此可将不同预定图案施加到给定保持器中的不同制品,或施加到每种不同保持器中的制品。
在第一站点25A处施加的物质可与在第二站点25B或后续站点处施加的物质相同。在其它实施方案中,在第二或后续站点处施加的物质可与在第一站点25A处施加的物质不同。在后面这些实施方案中,在第二站点25B或后续站点处施加的物质可与在第一站点25A处施加的物质在至少一种组成特性方面不同,所述至少一种组成特性包括但不限于颜色、香味、化学性质、光泽或光辉、粘度等。可能期望具有多个沉积装置(诸如印刷头)26,这些沉积装置同时将不同物质施加到相同传送机上单独组的制品(诸如在不同保持器中)。如果多个物质沉积装置同时作用于不同组的制品,则这将为该方法提供增加的输出。
图1A至图4D中的各组附图所示的站点内移动可在图1、图5和图6所示的不同类型的传送机24上或任何其他合适的传送机上的任何站点处发生。因此,所述设备和方法不限于附图所示的示例。不论这些传送机的构型如何及沉积装置26的法向平面PN怎样取向,图9示出了在这些情况的每一者中,在站点内移动M1和M2期间移动制品10和/或沉积装置26的步骤使得一个或多个制品10和/或沉积装置26在物质沉积于一个或多个制品上期间相对于彼此基本上以平移(滑动或线性运动)方式移动。即,制品10与沉积装置26之间的相对运动基本上呈平移状态。在一些情况下,制品10与沉积装置26之间的相对运动可仅呈平移状态。在此类情况下,将不存在制品10围绕其自身轴相对于沉积装置26的旋转移动。
其它类型的相对运动也是可能的。例如,在某些实施方案中,可能期望移动制品10,从而将制品的不同部分提供给沉积装置26。在一些情况下,可将旋转分量(或副运动)添加到平移移动(物质沉积期间的主移动)。然而,制品10围绕制品自身轴的任何旋转应小于360°,或者小于或等于约270°,或者小于或等于约180°,或者小于或等于约90°,或者小于或等于比零大且比90°小的约任何旋转角度。在其它情况下,制品10可在第一站点25A与一个或多个后续站点之间以任何合适的方式转动或旋转。
据信站点内移动M1、M2等允许该设备和方法通过以下方式提供更好的印刷质量:在另一墨滴置于与其邻近的位置之前,让墨滴更充分地形成为所需的形状。因此,在一次站点内移动期间沉积的一个墨滴渗透进在另一次站点内移动期间沉积的一个或多个邻近墨滴将具有减小的趋势。
该设备和方法的许多另选实施方案和/或任选附加部件是可能的。如果存在多于一个沉积装置26,一个或多个沉积装置可为可移动的并且一个或多个沉积装置可为静止的。如果存在多于一个可移动的沉积装置(诸如印刷头26),则不同的印刷头26可全部以相同类型的移动进行移动。另选地,某些印刷头26可以一种类型的移动进行移动,并且其它印刷头26可以不同类型的移动进行移动。
此外,设备20还可包括被定位在沿着传送机24的任何所需位置处的一个或多个任选的附加站点和装置(除物质沉积装置外)。附加装置可包括在其处于附加站点时对制品10执行功能的功能装置。功能装置可包括但不限于:附加的物质沉积装置;用于处理制品的装置(例如,用于处理制品表面或用于使施加到制品的物质固化的装置);用于装饰制品(例如,金属箔的施加)的装置;用于转化制品的性质的装置(例如,激光器);或它们的组合。
此类附加装置可包括但不限于用于处理制品表面的预处理装置48,诸如电离空气净化、火焰处理、电晕处理和等离子体喷射处理装置。例如,如果需要,制品10的表面可在印刷之前进行处理。
此类附加装置还可包括用于在印刷或其它处理(诸如,紫外线(UV)光源或电子束源)之后干燥或固化制品的装置50。如果需要,可将所沉积的材料22在任何站点处或之后(包括在每个站点处或之后)固化。例如,如果物质22为UV反应性油墨,则此类油墨可在一个或多个站点处或之后通过暴露于紫外光或电子束而被固化。
此类附加装置还可包括用于使制品取向的装置。用于使制品取向的装置的示例是这样的站点,该站点包括用于以下操作的装置:保管一个或多个制品10;使用视觉系统在一个或多个制品的特定位置处识别视觉指示器;并且包括用于以基于视觉指示器的特定方式使一个或多个制品取向的装置。
下面提供了任选或另选的站点和方法步骤的一些示例。在一个实施方案中,制品10的至少一部分可设置有结构化固化清漆涂层。结构化固化清漆涂层可通过以下步骤形成:1)提供制品,诸如容器;2)将一层可辐射固化清漆施加到制品(这可在印刷站点处发生);3)通过使用结构化母版胶片将图案压印到一层可辐射固化清漆中;4)在清漆层中压印母版胶片时固化清漆;以及5)移除母版胶片。有关为制品提供结构化固化清漆涂层的方法的更多细节在标题为“Molded Container with a Structured Varnish Coating”的美国专利申请公布US 2014/0131352(P&G案号12616)中有所描述。
如上文所讨论,设备20也可包括装饰站点。装饰站点为在其上通过将材料沉积到制品10或通过转化制品的性质或它们的组合而施加视觉、触觉或嗅觉效果的站点。在不将材料沉积于制品上的情况下而转化制品的性质的示例是通过激光器将图像施加在制品的表面上。单个装饰站点可用于施加单个装饰效果或多个装饰效果。另选地,可使用多个装饰站点来施加一个或多个装饰效果。所述装饰可在将物质印刷在制品10上之前或之后发生。
在一些实施方案中,装饰站点可包括将金属物质施加到制品。金属物质可为箔。箔施加站点可为热或冷箔方法。可以任何合适的方式执行步骤。在冷箔方法的情况下,一个(或多个)冷箔施加站点可对制品执行以下步骤:1)将粘合剂以预定图案沉积(包括数字地沉积)在制品上;2)在粘合剂上压印金属箔;3)至少部分地固化粘合剂;以及4)移除箔而在沉积了粘合剂的地方留下金属效果。另选地,冷箔施加站点可执行以下步骤:1)将低粘性材料以预定图案沉积于制品上;2)将材料转化成高粘性压敏粘合剂;3)在粘合剂上压印金属箔;4)移除箔而在沉积了粘合剂的地方留下金属效果。将材料转化成高粘性压敏粘合剂可以任何合适方式发生,包括但不限于热活化或光聚合。
如果需要,箔可具有施加到其的接收涂层或底漆,其可通过印刷方法印刷在上方,所述印刷方法可在箔施加之后发生以便实现油墨对箔的期望粘附。在一些情况下,接收涂层或底漆可为漆。如果需要,保护性涂层诸如施加的漆可在箔被施加后施加以保护箔和印刷在其上的任何油墨。
图10A和图10B示出了冷箔方法的两个实施方案。应当理解,虽然制品10在图10A和图10B中被示为在线性传送方向上传送,但是这类冷箔方法可在本文所述的不同类型的传送机24的任何站点25处执行。
图10A示出了用于实行在制品10上沉积粘合剂52的第一步骤的站点25B。粘合剂52可具有任何合适的类型,包括但不限于可UV固化的、压敏的或两者。粘合剂52可以任何合适的方式施加。在一些情况下,可期望通过数字施加方法沉积粘合剂52,诸如通过喷墨印刷方法,以进行粘合剂的精确定位。这可通过使用类似于在第一站点25A处所使用的喷墨印刷头26而进行。施加粘合剂52的方法可在单次移动中进行,或如第一站点25A中那样在至少两次站点内移动中进行。
图10A还示出了冷箔方法的第二站点25C的一个实施方案。第二站点25C处的设备包括:在背衬64上包含金属物质62的退绕辊60;回绕辊66;在使用压敏粘合剂的情况下用于将其上具有金属物质62的背衬64压靠在一个或多个制品上的辊70;以及在可UV固化粘合剂被施加到一个或多个制品的情况下用于至少部分地固化粘合剂的装置72。第二站点25C处的步骤包括以下步骤:2)将金属箔压印到粘合剂上;3)至少部分地固化粘合剂;以及4)移除箔和任何未转移的金属而在沉积了粘合剂的地方留下金属效果。
图10B示出了类似站点25B,但为实行步骤(2)到(4)的冷箔方法的第二站点25C的另一个实施方案。图10B所示的实施方案不同于图10A所示的实施方案,不同之处在于压板74位于定位辊76与78之间。压板74用于按如下方式将箔62压印到粘合剂52上:1)具有粘合剂的制品10被转位在压板74下面;2)压板74朝制品10移动,从而将箔62压印到制品10上的粘合剂52上;3)通过使UV粘合剂固化或通过已经具有高粘性的粘合剂的性质,而在箔62与制品10之间获得粘附。以及4)移除胶片载体64和任何未转移的金属,从而在施加了粘合剂52的地方留下金属效果。
在将期望的预定图像施加到一个或多个制品10之后,该组制品中的一个或多个制品可通过传送机24转移到另一个传送机或设备以进行进一步处理。例如,如果一个或多个制品10为瓶子,则瓶子可从传送机24转移到充填机和压盖机。
本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反,除非另外指明,否则每个这样的量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如,公开为“90°”的量纲旨在表示“约90°”。
应当理解,贯穿本说明书给出的每一最大数值限度包括每一较低数值限度,如同该较低数值限度在本文中明确写出。贯穿本说明书给出的每一最小数值限度将包括每一较高数值限度,如同该较高数值限度在本文中明确写出。贯穿本说明书给出的每一数值范围将包括落在该较大数值范围内的每一更窄的数值范围,如同该更窄的数值范围全部在本文中明确写出。
在本发明的具体实施方式中引用的所有文件的相关部分以引用方式并入本文;对于任何文件的引用均不应被理解为承认其是有关本发明的现有技术。当本发明中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文件中术语的任何含义或定义矛盾时,应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。
虽然已举例说明和描述了本发明的具体实施方案,但是对于本领域技术人员来说显而易见的是,在不脱离本发明实质和范围的情况下可作出多个其它变化和修改。因此,本文旨在于所附权利要求中涵盖属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (10)

1.一种用于将物质以预定图案沉积到制品的表面上的设备,所述设备包括:
a)用于将制品在传送方向上运输到至少两个站点的传送机,所述站点包括至少第一站点和第二站点;以及
b)至少一个物质沉积装置,所述至少一个物质沉积装置包括位于所述第一站点处的第一物质沉积装置以及位于所述第二站点处的包括功能装置的第二装置;
c)至少一个机构,所述至少一个机构至少位于所述第一站点处以用于通过至少两次站点内定向移动的循环移动所述制品和所述第一物质沉积装置中的至少一者,其中所述循环包括:
1)第一站点内移动,其中所述第一物质沉积装置将第一物质沉积于所述制品的表面上,使得所述第一物质在第一阵列中沉积,从而仅形成所述预定图案的一部分;以及
2)第二站点内移动,其中所述第一物质沉积装置将第二次施加的所述第一物质在所述第一阵列内沉积于所述制品的表面上,从而形成所述预定图案的另一部分,
其中所述至少一个机构被构造成移动所述制品和所述沉积装置中的至少一者,使得所述制品与所述沉积装置之间的相对运动基本上呈平移状态。
2.根据权利要求1所述的设备,其中所述传送机沿着所述第一站点与所述第二站点之间的线性路径运输所述制品。
3.根据权利要求1所述的设备,其中所述传送机沿着所述第一站点与所述第二站点之间的路径运输所述制品,其中所述路径的至少一部分是非线性的,优选地其中所述传送机沿着呈闭环形式的路径运输所述制品。
4.根据权利要求3所述的设备,其中所述闭环路径具有至少一个轴,并且所述第一站点内移动和所述第二站点内移动平行于所述轴。
5.根据权利要求3所述的设备,其中所述闭环路径具有至少一个轴,并且所述第一站点内移动和所述第二站点内移动垂直于所述轴。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中所述第一站点内移动和所述第二站点内移动的方向相同。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的设备,其中所述第一站点内移动和所述第二站点内移动沿相反方向。
8.根据权利要求6或7所述的设备,所述设备被构造成在所述第一站点内移动之后且在所述第二站点内移动之前,使所述制品和所述沉积装置中的至少一者以与所述第一站点内移动的方向成一定角度移位。
9.根据权利要求1所述的设备,其中位于所述第二站点处的所述功能装置包括第二沉积装置。
10.根据权利要求1所述的设备,还包括用于制品的保持器,其中所述保持器接合到所述传送机,优选地其中所述保持器可移除地接合到所述传送机,其中所述保持器能够从所述传送机移除且具有插入所述保持器中的至少一个制品,并且其中所述保持器随后能够接合到所述传送机直到这样的时间:期望从所述传送机移除所述保持器以接收一个或多个另外的制品。
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